[發(fā)明專利]從RE－TM系混合物中回收稀土類元素的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080008784.2
• 申請(qǐng)日: 2010-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102325911A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 中本將嗣;山本高郁;久保憲司;香月太
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)立大學(xué)法人大阪大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B59/00
• 分類號(hào): C22B59/00;C22B7/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及將在石墨坩堝中對(duì)Nd-Fe-B系磁石的加工/成形過(guò)程中產(chǎn)生的殘?jiān)劝⊥令愒睾瓦^(guò)渡金屬的化合物和/或混合物，在惰性氣體氛圍下進(jìn)行加熱、熔融處理，由此將以稀土類元素為主要成分的氧化物、與包含F(xiàn)e和其他的過(guò)渡金屬的Fe合金進(jìn)行相分離，并對(duì)它們進(jìn)行個(gè)別回收的方法。

本發(fā)明中，RE-TM系混合物是指含有稀土類元素與包含F(xiàn)e的過(guò)渡金屬的化合物和/或混合物。需要說(shuō)明的是，“RE”是指選自Nd、Dy、Pr、Tb、Sm、Ce等稀土類元素中的1種或2種以上的元素，“TM”是指包含Co等過(guò)渡金屬的Fe。

稀土類元素是指從La到Lu的鑭系、加上了Sc、和Y后共17種元素。

本發(fā)明中，“過(guò)渡金屬”是指在周期表從第3族元素～第11族元素間存在的元素中，除了上述稀土類元素以外的元素。

稀有金屬是指Fe、Al以外的金屬元素，具體而言，可例示稀土類元素、Co、W等。

將在含有金屬元素的部件的制造工序中產(chǎn)生的加工/切削屑稱為“殘?jiān)薄Ｓ绕涫菍d-Fe-B系磁石的加工/成形過(guò)程中產(chǎn)生的殘?jiān)Q為“Nd-Fe-B系殘?jiān)薄?/p>

背景技術(shù)

近年來(lái)，在很多產(chǎn)業(yè)中，重要部件中的稀有金屬的使用量飛躍地增加。

作為含有這樣的稀有金屬成分的部件和材料，可例示硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、混合動(dòng)力汽車等的馬達(dá)、MRI、音響機(jī)器等中使用的Nd-Fe-B系磁石、作為其他的磁石可例示Sm-Fe-N系磁石、La-Co系磁石，除了磁石以外，可例示含有Tb、Dy、Fe、Co等的光磁盤(pán)、含有Y、Fe、Co等的YAG激光器、含有La、Ce、Nd、Fe等的點(diǎn)火石、以及含有La、Ce、Nd、Ni、Co、Al、Mn等的吸氫合金。

但是，由于稀有金屬的國(guó)內(nèi)產(chǎn)出量是有限的，所以其穩(wěn)定性的確保成為國(guó)家級(jí)的重要課題。作為該課題之一的解決策略，可舉出對(duì)含有稀有金屬成分的部件、材料的廢棄物、或者這些的制造過(guò)程中以往被廢棄了的加工/成形屑中所含的稀有金屬成分進(jìn)行分離/回收。

如果以Nd-Fe-B系磁石為例進(jìn)行說(shuō)明的話，則在其加工/成形過(guò)程產(chǎn)生的殘?jiān)?，不只含Nd，還大量含有Dy、Pr、Tb等稀土類元素，且不只含F(xiàn)e，還大量含有Co等其他的過(guò)渡金屬元素。如果能夠從該Nd-Fe-B系殘?jiān)幸愿呤章?、高選擇性、且低成本分離并回收稀有金屬成分的話，則可以大大地有助于稀有金屬的穩(wěn)定供給。因此，強(qiáng)烈地希望該分離、回收技術(shù)的確立。

作為從含有上述的稀有金屬成分的殘?jiān)校绕涫呛邢⊥令愒睾瓦^(guò)渡金屬的化合物和/或混合物中分離回收稀土類元素和過(guò)渡金屬的方法之一，有濕式法。以Nd-Fe-B系殘?jiān)鼮槔?，?duì)該濕式法進(jìn)行說(shuō)明。Nd-Fe-B系磁石中Nd、Dy、Pr等稀土類元素形成氧化物。因此，將Nd-Fe-B系殘?jiān)n到酸水溶液中時(shí)，雖然Fe溶解于酸，但上述的稀土類元素不溶解于酸，因此Fe在液相，稀土類在固相被分離。如果通過(guò)過(guò)濾等手段分離固液分離，則可以回收固相的稀土類元素化合物。

然而，濕式法在實(shí)際中是具有如下問(wèn)題的方法。從稀土類元素和稀土類元素以外的元素(Fe和其他過(guò)渡金屬)微細(xì)混合后的組織中僅溶解Fe時(shí)需要大量的時(shí)間。另外，為了使Fe溶解需要大量的酸。進(jìn)而，為了處理該酸性溶液，要么廢棄，要么回收Fe等成分，需要進(jìn)行相應(yīng)的處理。

作為從包含稀土類元素和過(guò)渡金屬元素的化合物和/或混合物中分離回收稀土類元素和過(guò)渡金屬元素的其他的方法，有高溫干式法。作為該方法的一例，專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了，對(duì)于含有稀土類元素的殘?jiān)?，通過(guò)加入含有稀土類元素的固體碎屑、磁石廢棄物、和稀土類金屬屑并使其溶解，由此分離為以稀土類元素作為主要成分的化合物和包含稀土類元素以外的元素的合金，并回收稀土類元素的方法。

然而，該方法中，由于利用固體碎屑這樣的在其他的工序中能確保再生的物質(zhì)、或者稀土類元素本身這樣的價(jià)值非常高的物質(zhì)，所以從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)出發(fā)存在問(wèn)題。

另一方面，關(guān)于Sm-Co系磁石的碎屑，已知有溶解了碎屑后，吹入使稀土類選擇性氧化的分壓O₂，從在該處理中所生成的稀土類元素的氧化物礦渣中回收稀土類元素的方法(例如專利文獻(xiàn)2)。

然而，該方法中為了進(jìn)行穩(wěn)定的分離、回收，需要進(jìn)行O₂的吹入和控制吹入后的O₂的分壓的設(shè)備，進(jìn)而需要對(duì)它們進(jìn)行維護(hù)和管理。因此，分離、回收所需要的設(shè)備負(fù)擔(dān)增加，從劃算性的觀點(diǎn)出發(fā)，實(shí)際上是不可能采用的方法。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2002-60863號(hào)公報(bào)